Informe resonancia paralelo
Páginas: 5 (1189 palabras)
Publicado: 2 de marzo de 2011
Introducción
En el presente capitulo podrá ser estudiada la respuesta a la frecuencia de un circuito RLC paralelo. La respuesta de dicho circuito a la frecuencia, es el comportamiento que este presenta durante un intervalo de frecuencia, que comprende la frecuencia de resonancia. La frecuencia de resonancia es aquella donde la impedancia pierde la parte imaginaria haciéndose resistivo puro. Semanejaran los conceptos de frecuencia, de potencia media, ancho de banda y factor de calidad.
A través de una simulación, se demostrará la selectividad de los circuitos al comprobar, para ciertas frecuencias, el incremento de la corriente en el circuito.
En un circuito serie RLC, la expresión compleja de la impedancia viene dada por [pic]. Habrá una frecuencia de resonancia wo para la cualla resonancia inductiva y la capacitiva sean iguales, reduciéndose la impedancia a su valor resistivo Z=R. esta frecuencia wo es la llamada frecuencia de resonancia. Cabe destacar que la máxima corriente y la máxima potencia ocurren a la frecuencia de resonancia.
También se manejaran los siguientes conceptos:
• Ancho de banda: es la anchura, medida en hercios, del rango de frecuencias en elque se concentra la mayor parte de la potencia de la señal.
• Factor de calidad: es el parámetro usado para medir la calidad o selectividad del sistema resonante.
Objetivo:
➢ Trazar la curva de resonancia de un circuito RLC en paralelo.
Materiales:
➢ Circuit Maker 2000 (Requisitos mínimos: Microsoft Windows 95/98/NT/2000, 32 MB de RAM, 40 MB des espacio en disco, Unidad de CDROM).
Experiencia
En el siguiente circuito serie RLC de la Figura 1, como los valores de XL y XC dependen directamente de la frecuencia, será aplicado un voltaje con Vm = 1V con distintas frecuencias, para observar el comportamiento que tiene la corriente con respecto al voltaje aplicado.
[pic]Figura 1
Se establecerán tres casos:
1) Determinar frecuencia para obtener XL > XC.
Sedeterminara un valor de la frecuencia de la onda Vg que alimenta al circuito (mayor a la frecuencia de resonancia) para que la reactancia inductiva sea mayor a la reactancia capacitiva.
Es decir, para f = 170 kHz, tendremos que:
[pic]
[pic]
[pic]
El grafico de las ondas de tensión Vg y la corriente para este circuito, manteniendo los valores de R, L y C pero cambiando la frecuencia a f = 8kHz, será el siguiente:
[pic]
En esta grafica se puede observar que la onda de la corriente que circula por el circuito se atrasa un ángulo θ con respecto al voltaje Vg. De acuerdo a los cálculos que se realizaron la bobina predomina sobre el condensador y por esa razón la impedancia en el circuito es de carácter inductivo. Es necesario destacar que este ángulo θ no es ni cero (que seria elcaso del resistivo puro) ni -90º (caso inductivo puro), sino que esta comprendido entre estos dos valores. Para obtener este valor de corriente se realizan los siguientes cálculos:
[pic]
A través de estos cálculos tenemos que el ángulo de atraso de la corriente respecto al voltaje es de θ = 1.55 y el valor modular es de 1.29 mA
2) Determinar frecuencia para obtener XL < XC.
Se determinaraun valor de la frecuencia de la onda Vg que alimenta al circuito (menor a la frecuencia de resonancia) para que la reactancia inductiva sea menor a la reactancia capacitiva.
Es decir, para f = 2 KHz, tendremos que:
[pic]
[pic]
[pic]
El grafico de las ondas de tensión Vg y la corriente para este circuito, manteniendo los valores de R, L y C pero cambiando la frecuencia a f = 2 kHz,será el siguiente:
[pic]
En esta grafica se puede observar que la onda de la corriente que circula por el circuito se adelanta un ángulo θ con respecto al voltaje Vg. De acuerdo a los cálculos que se realizaron el condensador predomina sobre la bobina y por esa razón la impedancia en el circuito es de carácter capacitivo. Es necesario destacar que este ángulo θ no es ni cero (que seria el...
En el presente capitulo podrá ser estudiada la respuesta a la frecuencia de un circuito RLC paralelo. La respuesta de dicho circuito a la frecuencia, es el comportamiento que este presenta durante un intervalo de frecuencia, que comprende la frecuencia de resonancia. La frecuencia de resonancia es aquella donde la impedancia pierde la parte imaginaria haciéndose resistivo puro. Semanejaran los conceptos de frecuencia, de potencia media, ancho de banda y factor de calidad.
A través de una simulación, se demostrará la selectividad de los circuitos al comprobar, para ciertas frecuencias, el incremento de la corriente en el circuito.
En un circuito serie RLC, la expresión compleja de la impedancia viene dada por [pic]. Habrá una frecuencia de resonancia wo para la cualla resonancia inductiva y la capacitiva sean iguales, reduciéndose la impedancia a su valor resistivo Z=R. esta frecuencia wo es la llamada frecuencia de resonancia. Cabe destacar que la máxima corriente y la máxima potencia ocurren a la frecuencia de resonancia.
También se manejaran los siguientes conceptos:
• Ancho de banda: es la anchura, medida en hercios, del rango de frecuencias en elque se concentra la mayor parte de la potencia de la señal.
• Factor de calidad: es el parámetro usado para medir la calidad o selectividad del sistema resonante.
Objetivo:
➢ Trazar la curva de resonancia de un circuito RLC en paralelo.
Materiales:
➢ Circuit Maker 2000 (Requisitos mínimos: Microsoft Windows 95/98/NT/2000, 32 MB de RAM, 40 MB des espacio en disco, Unidad de CDROM).
Experiencia
En el siguiente circuito serie RLC de la Figura 1, como los valores de XL y XC dependen directamente de la frecuencia, será aplicado un voltaje con Vm = 1V con distintas frecuencias, para observar el comportamiento que tiene la corriente con respecto al voltaje aplicado.
[pic]Figura 1
Se establecerán tres casos:
1) Determinar frecuencia para obtener XL > XC.
Sedeterminara un valor de la frecuencia de la onda Vg que alimenta al circuito (mayor a la frecuencia de resonancia) para que la reactancia inductiva sea mayor a la reactancia capacitiva.
Es decir, para f = 170 kHz, tendremos que:
[pic]
[pic]
[pic]
El grafico de las ondas de tensión Vg y la corriente para este circuito, manteniendo los valores de R, L y C pero cambiando la frecuencia a f = 8kHz, será el siguiente:
[pic]
En esta grafica se puede observar que la onda de la corriente que circula por el circuito se atrasa un ángulo θ con respecto al voltaje Vg. De acuerdo a los cálculos que se realizaron la bobina predomina sobre el condensador y por esa razón la impedancia en el circuito es de carácter inductivo. Es necesario destacar que este ángulo θ no es ni cero (que seria elcaso del resistivo puro) ni -90º (caso inductivo puro), sino que esta comprendido entre estos dos valores. Para obtener este valor de corriente se realizan los siguientes cálculos:
[pic]
A través de estos cálculos tenemos que el ángulo de atraso de la corriente respecto al voltaje es de θ = 1.55 y el valor modular es de 1.29 mA
2) Determinar frecuencia para obtener XL < XC.
Se determinaraun valor de la frecuencia de la onda Vg que alimenta al circuito (menor a la frecuencia de resonancia) para que la reactancia inductiva sea menor a la reactancia capacitiva.
Es decir, para f = 2 KHz, tendremos que:
[pic]
[pic]
[pic]
El grafico de las ondas de tensión Vg y la corriente para este circuito, manteniendo los valores de R, L y C pero cambiando la frecuencia a f = 2 kHz,será el siguiente:
[pic]
En esta grafica se puede observar que la onda de la corriente que circula por el circuito se adelanta un ángulo θ con respecto al voltaje Vg. De acuerdo a los cálculos que se realizaron el condensador predomina sobre la bobina y por esa razón la impedancia en el circuito es de carácter capacitivo. Es necesario destacar que este ángulo θ no es ni cero (que seria el...
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